Инженеры Цюрихского университета (Швейцария) разработали алгоритм искусственного интеллекта Swift, предназначенный для управления дронами. Платформа соревновалась с чемпионами мира в этой дисциплине, выиграла 15 гонок из 25 и показала лучшее время на трассе, где дроны разгоняются до 80 км/ч и развивают ускорение до 5g — в таких условиях многие люди теряют сознание.
Источник изображения: uzh.ch
Гонки на дронах от первого лица (FPV) — это скоростные гонки на летающих БПЛА по маршруту с воротами, которые вам нужно очистить и не врезаться. Операторы ориентируются на картинку с камеры, установленной на дроне. Во время испытаний система Swift соревновалась с тремя чемпионами среди пилотов БПЛА: Томасом Битматтой, Марвином Шеппером и Алексом Вановером. Перед основными гонками у них была неделя на тренировки на трассе, а Swift AI тренировался на симуляции, где воссоздавалась виртуальная копия трассы.
При работе с ИИ использовалось глубокое обучение с подкреплением — метод, основанный на пробах и ошибках: во время обучения дрон падал несколько сотен раз, но в условиях симуляции это не было проблемой. Во время гонки данные с камеры отправлялись в нейросеть, которая помогала обнаруживать ворота на трассе. Эту информацию дополняли показания инерционного датчика, который помогал оценить положение, ориентацию и скорость дрона — совместный поток транслировался в другую нейросеть, а она уже принимала решения и давала команды дрону.
Анализ гонок показал, что Свифт на старте всегда был быстрее человека и делал более крутые повороты, чем люди-операторы. Но ИИ не стал непобедимым — он проиграл 40% гонок, а БПЛА несколько раз падал. Предположительно, система была чувствительна к внешним условиям, таким как освещение. Но Свифт в основном справлялся с реальными особенностями: аэродинамической турбулентностью, размытием камеры и колебаниями света, которые могут сбить с толку системы, обученные следовать заранее рассчитанной траектории.
На практике такая навигационная система поможет спасателям искать людей в горящих зданиях и, например, проводить осмотр крупных сооружений, в том числе кораблей. Военные неизбежно также заинтересуются технологиями.
Специальная подборка для Вас